特開 2022-131674 マーキング装置における教示方法、および教示用治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022131674

(43)【公開日】2022-09-07

(54)【発明の名称】マーキング装置における教示方法、および教示用治具

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/89 20060101AFI20220831BHJP

   G05B 19/42 20060101ALI20220831BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20220831BHJP

【ＦＩ】

G01N21/89 Z

G05B19/42 D

H01L21/66 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021030736

(22)【出願日】2021-02-26

(71)【出願人】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(72)【発明者】

【氏名】倉田 茂

(72)【発明者】

【氏名】吉田 昇悟

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 史朗

【テーマコード（参考）】

2G051

3C269

4M106

【Ｆターム（参考）】

2G051AA65

2G051AB02

2G051CA03

2G051DA06

2G051DA15

3C269AB26

3C269CC01

3C269JJ09

3C269MN16

3C269SA07

4M106AA20

4M106DA02

4M106DA10

4M106DA20

4M106DJ02

(57)【要約】

【課題】平板状のワークの欠陥位置に適正にマーキングを行うためのマーキング装置における教示方法、および教示用治具を提供すること。
【解決手段】マーキング装置において、検査部において平板状のワークＷをカメラで撮像した際の画像から発見された欠陥位置を画像上の第１座標上の位置として特定した後、駆動機構によってマーキングヘッド５０を駆動し、ワークＷの欠陥箇所にマークキングを施す。駆動機構に第１座標に対応する第２座標を教示する工程では、凸部および凹部のうちの一方からなる第１位置決め部５１０をマーキングヘッド５０に設ける一方、凸部および凹部のうちの他方からなる複数の第２位置決め部３８０を教示用治具３００に設け、教示用治具３００とマーキングヘッド５０とを相対移動させて第１位置決め部５１０に第２位置決め部３８０が嵌った位置を基準に第２座標を教示する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

検査用ワーク載置面に載置された平板状のワークをカメラで撮像した際の画像から発見された欠陥位置を前記画像上の第１座標上の位置として特定する検査部と、前記検査部からマーキング用ワーク載置面に搬送されたワークに対してマーキングヘッドを相対移動させる駆動機構を備え、前記検査部で不具合品と判定されたワークの欠陥箇所にマークキングを施すマーキングユニットと、を有するマーキング装置における教示方法において、
前記ワーク載置面に載置するワーク上の第２座標を前記第１座標に対応する座標として前記駆動機構に教示させる第２座標教示工程では、
前記マーキングヘッドに凸部および凹部のうちの一方からなる第１位置決め部を設ける一方、凸部および凹部のうちの他方からなる複数の第２位置決め部を互いに交差する２方向に配列させた教示用治具を前記マーキング用ワーク載置面に載置した状態で、前記教示用治具と前記マーキングヘッドとを相対移動させて前記第１位置決め部に前記第２位置決め部が嵌った位置を基準に前記第２座標を教示することを特徴とするマーキング装置における教示方法。

【請求項2】

請求項１に記載のマーキング装置における教示方法において、
前記第１位置決め部は凹部からなり、
前記教示用治具には穴が設けられており、
前記第２座標教示工程を行う際、前記穴には前記第１位置決め部を構成するためのピンが固定されることを特徴とするマーキング装置における教示方法。

【請求項3】

請求項２に記載のマーキング装置における教示方法において、
前記マーキングヘッドは、マーキングペンを保持するペンホルダを含み、
前記ペンホルダは、中心から径方向にずれた偏心位置に前記マーキングペンを保持する円盤状の内側部材と、ラジアル軸受を介して前記内側部材を前記内側部材の中心を通って上下方向に延在する回転中心軸線周りに回転可能に支持する外側部材と、を含み、
前記マーキングユニットは、前記内側部材を前記回転中心軸線周りに回転させる回転駆動機構を備え、
前記第１位置決め部は、前記回転中心軸線上に設けられていることを特徴とするマーキング装置における教示方法。

【請求項4】

請求項３に記載のマーキング装置における教示方法において、
前記第２座標教示工程を行う際、前記マーキングヘッドから少なくも前記マーキングペンが外される一方、凹部からなる前記第１位置決め部が設けられた部品が前記マーキングヘッドに取り付けられることを特徴とするマーキング装置における教示方法。

【請求項5】

請求項２から４までの何れか一項に記載のマーキング装置における教示方法において、
前記検査部に前記第１座標を教示させる第１座標教示工程では、
前記穴から前記ピンを外した状態の前記教示用治具を前記検査用ワーク載置面に載置した状態で、前記カメラで前記教示用治具を撮像した際の前記穴の位置に基づいて前記第１座標を教示することを特徴とするマーキング装置における教示方法。

【請求項6】

請求項５に記載のマーキング装置における教示方法において、
前記穴は、深さ方向の途中位置に環状面を形成するように深さ方向の途中位置で内径が切り換わった段付き穴であり、
前記カメラで前記教示用治具を撮像した際の前記穴の環状面の位置に基づいて前記第１座標を教示することを特徴とするマーキング装置における教示方法。

【請求項7】

請求項５または６に記載のマーキング装置における教示方法において、
前記カメラは、ラインスキャンカメラであり、
前記教示用治具には、前記ラインスキャンカメラの１ライン分の撮像範囲と重なる領域に、前記撮像範囲が延在する主走査方向、および前記主走査方向に対して交差する副走査方向の双方向に複数の穴が含まれていることを特徴とするマーキング装置における教示方法。

【請求項8】

請求項６に記載のマーキング装置における教示方法において、
前記教示用治具の前記環状面の高さ位置は、前記検査用ワーク載置面にワークを載置した際のワークの上面の高さ位置と等しいことを特徴とするマーキング装置における教示方法。

【請求項9】

検査用ワーク載置面に載置された平板状のワークをカメラで撮像した際の画像から発見された欠陥位置を前記画像上の第１座標上の位置として特定する検査部と、前記検査部からマーキング用ワーク載置面に搬送されたワークに対してマーキングヘッドを相対移動させる駆動機構を備え、前記検査部で不具合品と判定されたワークの欠陥箇所にマークキングを施すマーキングユニットと、を有するマーキング装置において、前記ワーク載置面に載置するワーク上の第２座標を前記第１座標に対応する座標として前記駆動機構に教示させるのに用いる教示用治具において、
前記マーキングヘッドに設けられた凸部および凹部のうちの一方からなる第１位置決め部が嵌る凸部および凹部のうちの他方からなる複数の第２位置決め部が互いに交差する２方向に配列されていることを特徴とする教示用治具。

【請求項10】

請求項９に記載の教示用治具において、
前記マーキングヘッドは、マーキングペンを保持するペンホルダを含み、
前記ペンホルダは、中心から径方向にずれた偏心位置に前記マーキングペンを保持する円盤状の内側部材と、ラジアル軸受を介して前記内側部材を前記内側部材の中心を通って上下方向に延在する回転中心軸線周りに回転可能に支持する外側部材と、を含み、
前記マーキングユニットは、前記内側部材を前記回転中心軸線周りに回転させる回転駆動機構を備え、
前記第１位置決め部は、前記回転中心軸線上に設けられていることを特徴とする教示用治具。

【請求項11】

請求項１０に記載の教示用治具において、
前記第１位置決め部は凹部からなり、
前記教示用治具には穴が設けられており、
前記駆動機構に前記第２座標を教示する際、凸部からなる前記第１位置決め部を構成するためのピンが前記穴に固定されることを特徴とする教示用治具。

【請求項12】

請求項１１に記載の教示用治具において、
前記穴は、深さ方向の途中位置に環状面を形成するように深さ方向の途中位置で内径が切り換わった段付き穴であり、
前記検査部に前記第１座標を教示する際、前記カメラで前記教示用治具を撮像した際の前記穴の環状面の位置に基づいて前記欠陥位置を特定する座標を教示することを特徴とする教示用治具。

【請求項13】

請求項１２に記載の教示用治具において、
前記カメラは、ラインスキャンカメラであり、
前記教示用治具には、前記ラインスキャンカメラの１ライン分の撮像範囲と重なる領域に、前記撮像範囲が延在する主走査方向、および前記主走査方向に対して交差する副走査方向の双方向に前記穴が複数含まれていることを特徴とする教示用治具。

【請求項14】

請求項１２または１３に記載の教示用治具において、
前記教示用治具の前記環状面の高さ位置は、前記検査用ワーク載置面にワークを載置した際のワークの上面の高さ位置と等しいことを特徴とする教示用治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マーキング装置における教示方法、および教示用治具に関するものである。

【背景技術】

【0002】

プリント配線板等の平板状のワークについては、検査工程において不具合品と判定されたものに対し、不具合の発生個所にマーキングを行い、不具合の発生原因の解析等を行うことがある。かかるマーキングを人手によりマーキングするのは非常に効率が悪い。そこで、検査工程において不具合品と判定されたものをマーキング装置において、サインペン等のマーキングペンによって不具合の発生個所に自動的にマーキングする技術が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０００－１５１７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載の技術では、検査工程において、ワークの欠陥位置を第１座標上の位置として特定した後、マーキング装置において、第１座標上の欠陥位置にマーキングを施すことになるため、かかる動作を適正に行うには、マーキング装置において第１座標に対応する第２座標を設定するための教示作業が必要となる。しかしながら、特許文献１には、教示工程について一切、提案されていない。

【0005】

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、平板状のワークの欠陥位置に適正にマーキングを行うためのマーキング装置における教示方法、および教示用治具を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明において、検査用ワーク載置面に載置された平板状のワークをカメラで撮像した際の画像から発見された欠陥位置を前記画像上の第１座標上の位置として特定する検査部と、前記検査部からマーキング用ワーク載置面に搬送されたワークに対してマーキングヘッドを相対移動させる駆動機構を備え、前記検査部で不具合品と判定されたワークの欠陥箇所にマークキングを施すマーキングユニットと、を有するマーキング装置における教示方法において、前記ワーク載置面に載置するワーク上の第２座標を前記第１座標に対応する座標として前記駆動機構に教示させる第２座標教示工程では、前記マーキングヘッドに凸部および凹部のうちの一方からなる第１位置決め部を設ける一方、凸部および凹部のうちの他方からなる複数の第２位置決め部を互いに交差する２方向に配列させた教示用治具を前記マーキング用ワーク載置面に載置した状態で、前記教示用治具と前記マーキングヘッドとを相対移動させて前記第１位置決め部に前記第２位置決め部が嵌った位置を基準に前記第２座標を教示することを特徴とする。

【0007】

本発明では、マーキングヘッドに設けた第１位置決め部が、教示用治具に設けた第２位置決め部に嵌った位置を基準に第２座標を教示するため、第２座標を適正に設定することができる。従って、平板状のワークの欠陥位置に適正にマーキングを行うことができる。

【0008】

本発明において、前記第１位置決め部は凹部からなり、前記教示用治具には穴が設けられており、前記第２座標教示工程を行う際、前記穴には前記第１位置決め部を構成するた
めのピンが固定される態様を採用することができる。

【0009】

本発明において、前記マーキングヘッドは、前記マーキングペンを保持するペンホルダを含み、前記ペンホルダは、中心から径方向にずれた偏心位置に前記マーキングペンを保持する円盤状の内側部材と、ラジアル軸受を介して前記内側部材を前記内側部材の中心を通って上下方向に延在する回転中心軸線周りに回転可能に支持する外側部材と、を含み、前記マーキングユニットは、前記内側部材を前記回転中心軸線周りに回転させる回転駆動機構を備え、前記第１位置決め部は、前記回転中心軸線上に設けられている態様を採用することができる。

【0010】

本発明において、前記第２座標教示工程を行う際、前記マーキングヘッドから少なくも前記マーキングペンが外される一方、凹部からなる前記第１位置決め部が設けられた部品が前記マーキングヘッドに取り付けられる態様を採用することができる。

【0011】

本発明において、前記検査部に前記第１座標を教示させる第１座標教示工程では、前記穴から前記ピンを外した状態の前記教示用治具を前記検査用ワーク載置面に載置した状態で、前記カメラで前記教示用治具を撮像した際の前記穴の位置に基づいて前記第１座標を教示する態様を採用することができる。

【0012】

本発明において、前記穴は、深さ方向の途中位置に環状面を形成するように深さ方向の途中位置で内径が切り換わった段付き穴であり、前記カメラで前記教示用治具を撮像した際の前記穴の環状面の位置に基づいて前記第１座標を教示する態様を採用することができる。

【0013】

本発明において、前記カメラは、ラインスキャンカメラであり、前記教示用治具には、前記ラインスキャンカメラの１ライン分の撮像範囲と重なる領域に、前記撮像範囲が延在する主走査方向、および前記主走査方向に対して交差する副走査方向の双方向に複数の穴が含まれている態様を採用することができる。

【0014】

本発明において、前記教示用治具の前記環状面の高さ位置は、前記検査用ワーク載置面にワークを載置した際のワークの上面の高さ位置と等しい様を採用することができる。

【0015】

本発明の別態様は、検査用ワーク載置面に載置された平板状のワークをカメラで撮像した際の画像から発見された欠陥位置を前記画像上の第１座標上の位置として特定する検査部と、前記検査部からマーキング用ワーク載置面に搬送されたワークに対してマーキングヘッドを相対移動させる駆動機構を備え、前記検査部で不具合品と判定されたワークの欠陥箇所にマークキングを施すマーキングユニットと、を有するマーキング装置において、前記ワーク載置面に載置するワーク上の第２座標を前記第１座標に対応する座標として前記駆動機構に教示させるのに用いる教示用治具において、前記マーキングヘッドに設けられた凸部および凹部のうちの一方からなる第１位置決め部が嵌る凸部および凹部のうちの他方からなる複数の第２位置決め部が互いに交差する２方向に配列されていることを特徴とする。

【0016】

本発明では、マーキングヘッドに設けた第１位置決め部が、教示用治具に設けた第２位置決め部に嵌った位置を基準に第２座標を教示するため、第２座標を適正に設定することができる。従って、平板状のワークの欠陥位置に適正にマーキングを行うことができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明では、マーキングヘッドに設けた第１位置決め部が、教示用治具に設けた第２位置決め部に嵌った位置を基準に第２座標を教示するため、第２座標を適正に設定すること
ができる。従って、平板状のワークの欠陥位置に適正にマーキングを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明を適用したマーキング装置によって付されるマークの説明図。

【図2】本発明の実施の形態に係るマーキング装置の側面図。

【図3】図２に示すマーキングユニットの上下駆動機構等を示す側面図。

【図4】図２に示すマーキングユニットの回転駆動機構等を示す正面図。

【図5】図２に示すマーキングヘッドを拡大して示す説明図である。

【図6】図２に示すマーキング装置に用いたワークホルダの平面図。

【図7】図２に示すマーキング装置の教示工程で用いる教示用治具の平面図。

【図8】図７に示す教示用治具の穴の断面図。

【図9】図７に示す教示用治具を第２座標教示工程で用いる際の様子を示す説明図。

【図10】図７に示す教示用治具を用いた第２座標教示工程の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に説明おいて、互いに直交する３つの方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向として説明する。Ｘ軸方向は前後方向であり、Ｙ軸方向は幅方向であり、Ｚ軸方向は上下方向である。
（全体構成）
図１は、本発明を適用したマーキング装置１によって付されるマークＭの説明図である。図２は、本発明の実施の形態に係るマーキング装置１の側面図である。

【0020】

図１において、表示パネルやプリント配線板等の平板状のワークＷにおいて、検査工程において不具合品と判定されたものに対し、不具合の発生個所にマーキングを行い、不具合合の発生原因の解析等を行うことがある。マークＭは、不具合の発生個所を囲むように形成される。本形態において、マークＭは円弧状あるいは円形である。本形態において、マークＭは、周方向の一部Ｍ０が欠落した円弧状である。本形態において、ワークＷは表示パネルである。

【0021】

図２に示すように、マーキング装置１は、機台３の上方位置に、検査用ワーク載置面１１０に載置されたワークＷをカメラ１５０で撮像した際の画像から発見された欠陥位置を特定する検査部１００と、検査部１００で不具合品と判定されたワークＷの欠陥箇所にマークキングを施すマーキングユニット１０とを有している。

【0022】

カメラ１５０は、ワークＷの搬送方向であるＸ軸方向に対して直交するＹ軸方向に主走査方向を向けたラインスキャンカメラ１５１であり、ワークＷは、矢印Ｘ１で示されるパネル搬送機構１３によって、副走査方向であるＸ軸方向に搬送される。従って、カメラ１５０は、ワークＷの点灯検査を行う際、ワークＷの表示領域の全面を撮像することができる。パネル搬送機構１３は、送りネジ機構等のリニアアクチュエータからなる。

【0023】

検査用ワーク載置面１１０は、ワークＷを下方から支持する複数のローラによって構成されている。マーキング用ワーク載置面２も、検査用ワーク載置面１１０と同様、ワークＷを下方から支持する複数のローラによって構成されている。従って、ワークＷは、パネル搬送機構１３によって、検査用ワーク載置面１１０からマーキング用ワーク載置面２に搬送される。但し、マーキングヘッド５０によってワークＷにマーキングを施す際、パネル搬送機構１３は停止した状態にある。

【0024】

マーキングユニット１０は、検査部１００からマーキング用ワーク載置面２に搬送されたワークＷに対してマーキングヘッド５０を相対移動させる駆動機構を備えている。駆動機構は、例えば、図２に矢印Ｘ０、Ｙ０で示すように、マーキングユニット１０をＸ軸方
向に駆動するＸ軸駆動機構１１と、マーキングユニット１０をＹ軸方向に駆動するＹ軸駆動機構１２からなる。

【0025】

本形態では、マーキング用ワーク載置面２と検査用ワーク載置面１１０とが連続しているが、ワークＷは、例えば、マーキング用ワーク載置面２とは別体の検査用ワーク載置面１１０に載置された状態で検査され、不具合が発生しているワークＷのみがロボット等によってマーキング用ワーク載置面２に搬送されることもある。

【0026】

また、ワークＷは単独で搬送される場合がある他、ワークホルダに保持された状態で搬送される場合もある。本形態において、ワークＷは、図６を参照して後述するワークホルダ２００に保持された状態で搬送されるが、図１には、ワークホルダ２００の図示を省略してある。

【0027】

（マーキングユニット１０の構成）
図３は、図２に示すマーキングユニット１０の上下駆動機構３０等を示す側面図である。図４は、図２に示すマーキングユニット１０の回転駆動機構７０等を示す正面図である。図５は、図２に示すマーキングヘッド５０を拡大して示す説明図である。

【0028】

図３および図４に示すように、マーキングユニット１０は、以下に説明する各部材を支持するベース２０と、ベース２０の垂直板２０１に固定された上下駆動機構３０と、上下駆動機構３０によってベース２０に対して上下方向に駆動される可動ブロック４０と、可動ブロック４０に上下方向に移動可能に支持されたマーキングヘッド５０とを備えている。ベース２０は、垂直板２０１、および垂直板２０１の端部で水平に折れ曲がった水平板２０２、２０３等を有する。上下駆動機構３０は、可動ブロック４０が下方に連結された流体圧シリンダ装置３１であり、ベース２０の垂直板２０１に固定されている。マーキングヘッド５０は、フェルト、合成繊維、または合成樹脂からなるペン先５ａが下向きとされたマーキングペン５を備えており、マーキングペン５は、油性インクを適宜補充できるタイプのペンである。

【0029】

マーキングヘッド５０は、マーキングペン５を保持するペンホルダ５１を含む。ペンホルダ５１は、中心から径方向にずれた偏心位置にマーキングペン５を保持する円盤状の内側部材５２と、円筒状のラジアル軸受５３を介して内側部材５２を内側部材５２の中心を通って上下方向に延在する回転中心軸線Ｌ周りに回転可能に支持する外側部材５４とを含む。

【0030】

図５に示すように、内側部材５２は、内側にペンホルダ５１を保持する円筒状のカラーからなる第１部材５２１と、第１部材５２１がボルト５９２によって内側に固定された第２部材５２２と、第１部材５２１の下端部にボルト５９３によって固定されたストッパ５２３とを備えており、ストッパ５２３は、マーキングペン５の先端側に係合している。従って、マーキングペン５は、第１部材５２１の内側に上方から挿入可能であるが、ストッパ５２３によって第１部材５２１から下方に抜け落ちることが防止されている。なお、第２部材５２２には、ラジアル軸受５３を支持する支持板５９０がボルト５９１によって固定されている。

【0031】

再び図３および図４において、マーキングヘッド５０において、外側部材５４からは上方に垂直軸５６が延在しており、可動ブロック４０は、ペンホルダ５１の垂直軸５６を上下方向に移動可能に支持する筒状部材４１が固定されている。従って、マーキングヘッド５０は、垂直軸５６を介して可動ブロック４０に上下方向に移動可能に支持されている。ペンホルダ５１において、外側部材５４は、垂直軸５６および筒状部材４１によって回転不能である。

【0032】

垂直軸５６の上端部には、筒状部材４１に上方から当接するストッパ５７が当接している。従って、流体圧シリンダ装置３１が可動ブロック４０を下降させると、ペンホルダ５１を含むマーキングヘッド５０は、垂直軸５６が筒状部材４１にガイドされながら自重によって下降する。また、流体圧シリンダ装置３１が可動ブロック４０を上昇させると、マーキングヘッド５０は上昇する。本形態では、外側部材５４と可動ブロック４０との間には、マーキングペン５の周りに垂直軸５６、筒状部材４１、およびストッパ５７が２組設けられている。

【0033】

ベース２０と可動ブロック４０との間にはショックアブソーバー２６が設けられている。ショックアブソーバー２６は、可動ブロック４０が下降する際に下降端での下降速度を減衰させる。可動ブロック４０には、流体圧シリンダ装置３１と隣り合うように垂直板４２が連結されており、垂直板４２とベース２０との間にはショックアブソーバー２７が設けられている。ショックアブソーバー２７は、可動ブロック４０が上昇する際に、上降端での下降速度を減衰させるとともに、可動ブロック４０の上昇位置を規定するストッパとして作用する。

【0034】

マーキングユニット１０は、ベース２０の水平板２０２に搭載された回転駆動機構７０を有している。回転駆動機構７０は、ペンホルダ５１の内側部材５２を回転中心軸線Ｌ周りに回転させる。より具体的には、内側部材５２からは上方に向けて垂直軸５５が延在している一方、回転駆動機構７０は、ロータリーアクチュエータ７１と、ロータリーアクチュエータ７１の出力軸７２に連結された水平板７３と、水平板７３の端部から下方に延在する垂直板７４とを備えており、垂直板７４の側面には、垂直軸５５に両側から当接する２つのローラ７５が取り付けられている。従って、ロータリーアクチュエータ７１の出力軸７２が回転して水平板７３および垂直板７４が回転中心軸線Ｌ周りに回転した際、内側部材５２が垂直軸５５とともに回転する。なお、垂直軸５５には、マーキングペン５の上端部が当接する押さえ部材５８が固定されている。

【0035】

このように構成したマーキングユニット１０では、ペンホルダ５１の外側部材５４が固定されている一方、内側部材５２は、回転駆動機構７０に接続されている。また、マーキングペン５の中心軸線Ｌ０は、回転中心軸線Ｌから離間している。また、回転駆動機構７０は、内側部材５２を３６０°未満の角度範囲で回転させる。このため、マーキングペン５のペン先５ａは、図１に示すように、周方向の一部Ｍ０が欠落した円弧状のマークＭをワークＷに付すことができる。

【0036】

（ペン圧調整機構９０の構成）
図３において、マーキングユニット１０では、マーキングヘッド５０の自重Ｇを利用してマーキングペン５のペン先５ａをワークＷに当接させてマーキングを施す。本形態において、可動ブロック４０とマーキングヘッド５０との間には、マーキングヘッド５０の自重Ｇに抗する上向きの付勢力Ｓをマーキングヘッド５０に印加するコイルバネ９４が配置されている。従って、ワークＷにマーキングを施す際にペン先５ａがワークＷに当接する力であるペン圧は、マーキングヘッド５０の自重Ｇからコイルバネ９４の付勢力Ｓを減算した値である。

【0037】

マーキングユニット１０には、コイルバネ９４を利用して、マーキングペン５によってワークＷにマーキングする際のペン圧を調整するペン圧調整機構９０が設けられている。ペン圧調整機構９０では、コイルバネ９４の長さを調整することより、付勢力Ｓを調整し、ペン圧を調整する。

【0038】

本形態において、コイルバネ９４は、可動ブロック４０とマーキングヘッド５０との間
で上下方向に圧縮された状態に配置された圧縮コイルバネ９５である。ペン圧調整機構９０は、圧縮コイルバネ９５と、マーキングヘッド５０に固定された第１バネ受け部材９１と、位置調整用の固定具９３によって可動ブロック４０に固定された第２バネ受け部材９２とを備えており、第１バネ受け部材９１と第２バネ受け部材９２とが上下方向で対向する部分の間に圧縮コイルバネ９５が配置されている。従って、固定具９３によって可動ブロック４０に固定された際の第２バネ受け部材９２の上下方向の位置によって圧縮コイルバネ９５の上下方向の長さが調整される。

【0039】

より具体的には、第１バネ受け部材９１は、圧縮コイルバネ９５が周りに配置される軸部９１１と、軸部９１１の上端側で突出して圧縮コイルバネ９５の上端が当接する受け部９１２とを備えている。第２バネ受け部材９２は、上下方向の途中位置が固定具９３によって可動ブロック４０に固定された第１板部９２１と、第１板部９２１の下端部から折れ曲がって圧縮コイルバネ９５の下端が当接する第２板部９２２とを備えており、第１バネ受け部材９１の受け部９１２と第２バネ受け部材９２の第２板部９２２との間に圧縮コイルバネ９５が圧縮された状態で配置される。固定具９３はボルトである。第２板部９２２には上下方向に延在する長穴９２３が設けられ、可動ブロック４０の側面は、固定具９３が止められるネジ穴が形成されている。このため、長穴９２３の上下方向の範囲内において、固定具９３によって第２バネ受け部材９２を可動ブロック４０に固定する際の上下位置を調整することができる。かかるペン圧調整機構９０では、可動ブロック４０の上面からの第２バネ受け部材９２の上端部分の高さｈを調整する。

【0040】

本形態のペン圧調整機構９０では、圧縮コイルバネ９５、第１バネ受け部材９１、第２バネ受け部材９２および固定具９３が２組設けられている。

【0041】

（監視装置６０の構成）
マーキングユニット１０では、マーキングペン５によってワークＷにマーキングしたマークＭを監視する監視装置６０がベース２０に保持されている。監視装置６０は、マークＭの掠れ度合等を監視し、マーキングペン５にインクを補充するタイミングを検出する。

【0042】

本形態では、ベース２０の水平板２０２に固定された支持軸６５の下端部に監視装置６０が保持されており、監視装置６０はマーキングヘッド５０の側方に位置する。監視装置６０は、マークＭを撮像する撮像装置であり、ワークＷの表面を適正に監視できるように角度を５°程度、傾けてある。

【0043】

（キャップ８０の構成）
図４において、マーキング装置１は、マーキングヘッド５０が上方で待機している期間、ペン先５ａに下方から被さるキャップ８０を有している。キャップ８０は、図２に示す機台３から上方に延在する支柱４に、図４に示す連結部材８６、８７、８８、８９を介して固定されており、マーキングヘッド５０の下方に位置する。なお、連結部材８６とベース２０の水平板２０３との間には、マーキングユニット１０をＹ軸方向に駆動するＹ軸駆動機構１２が設けられている。

【0044】

キャップ８０は、ペン先５ａが収容される凹部８１の開口縁にマーキングペン５の外周面に当接する円環状のシール部材８２を備える。シール部材８２は、ゴム等からなる。シール部材８２は、ペン先５ａの周りでペンホルダ５１に当接するように配置されることもある。ここで、キャップ８０は、マーキングヘッド５０の下方位置にあるが、マーキング装置１には、マーキングヘッド５０を上下方向に駆動する上下駆動機構３０と、マーキングユニット１０をＹ軸方向に駆動するＹ軸駆動機構１２が設けられている。従って、マーキングヘッド５０については、ワークＷにマーキングを施す際にはキャップ８０を避けた位置で上下方向に移動させることができ、待機位置ではキャップ８０と上下方向で重なる
位置でマーキングヘッド５０を上下方向に移動させることによりキャップ８０への装着およびキャップ８０の脱離が行われる。

【0045】

（動作）
本形態のマーキング装置１において、上下駆動機構３０は、マーキングヘッド５０の高さ位置を最上端、最下端、および中間の３段階に切り替える。図４には、マーキングヘッド５０が最上端に位置する様子が示されており、ペン先５ａはキャップ８０に装着されていない。

【0046】

この状態から上下駆動機構３０が可動ブロック４０を下降させると、マーキングヘッド５０が下降する。その結果、ペン先５ａがキャップ８０の凹部８１の内側に嵌り、マーキングペン５の外周面にシール部材８２が当接する待機状態となる。従って、待機状態では、ペン先５ａからのインクの蒸発やインクの凝固が発生しにくい。

【0047】

この状態で、上下駆動機構３０が可動ブロック４０を上昇させると、マーキングヘッド５０が最上端まで上昇し、図４に示す状態となる。次に、Ｙ軸駆動機構１２がマーキングヘッド５０をＹ軸方向に駆動すると、マーキングヘッド５０は、キャップ８０と上下方向で重ならない位置に移動する。次に、上下駆動機構３０が可動ブロック４０を下降させると、マーキングヘッド５０が最下端まで下降し、ペン先５ａがワークＷに当接する。その際、ペン先５ａは、ペン圧調整機構９０によって設定された最適なペン圧でワークＷに当接する。従って、回転駆動機構７０がペンホルダ５１の内側部材５２を回転中心軸線Ｌ周りに回転させると、ワークＷにマークＭが付される。

【0048】

このようにしてマーキングが終了した後は、上下駆動機構３０がマーキングヘッド５０を最上端まで上昇させた後、Ｙ軸駆動機構１２がマーキングヘッド５０をキャップ８０の真上位置に移動させ、しかる後、上下駆動機構３０がマーキングヘッド５０を中間位置まで下降させる。その結果、マーキングヘッド５０は再び、待機状態となる。

【0049】

（ワークホルダ２００の構成）
図６は、図２に示すマーキング装置１に用いたワークホルダ２００の平面図である。図２に示すマーキング装置１において、図６に示すワークホルダ２００は、四角形の枠状部材であり、Ｘ軸方向で対向する板部２１０、２２０と、Ｙ軸方向で対向する板部２３０、２４０とを備えている。板部２２０には、パネル搬送機構１３との連結部２５０が設けられている。板部２３０において板部２４０の側に位置する端部、および板部２４０において板部２３０の側に位置する端部はいずれも、ワークＷを下方から支持する支持面２３１、２４１になっており、支持面２３１、２４１では、ワークＷを保持する真空吸着機構の複数の吸着口２３３、２４３が開口している。

【0050】

また、板部２１０には、ワークＷの端部に当接する位置決めローラ２１４が設けられている。また、板部２３０、２４０には、ワークＷの端部を上方から押圧するクランプ機構２３２、２４２が設けられている。
板部２３０には、ワークＷの端部に当接する位置決めローラ２３４と、位置決めローラ２３４のＹ軸方向の位置を調整する傾き調整部２３５とが設けられている。従って、ワークホルダ２００でのワークＷの傾きを調整することができる。

【0051】

（第１座標教示工程）
図７は、図２に示すマーキング装置１の教示工程で用いる教示用治具３００の平面図である。図８は、図７に示す教示用治具３００の穴３３１５ａの断面図である。

【0052】

図２に示すマーキング装置１の検査部１００では、検査用ワーク載置面１１０に載置さ
れたワークＷをカメラ１５０で撮像した際の画像から発見された欠陥位置を画像上の第１座標上の位置として特定する。従って、検査部１００では、実際の検査工程を行う前に、検査部１００に第１座標を教示させる第１座標教示工程が行われる。具体的には、図８に示す教示用治具３００をワークホルダ２００に固定した状態でワークＷを検査用ワーク載置面１１０に載置する。ここで、教示用治具３００は、ワークＷと同一サイズの金属板であり、教示用治具３００は、Ｘ軸方向で対向する辺３０１、３０２と、Ｙ軸方向で対向する辺３０３、３０４とを備える。教示用治具３００の端部には、教示用治具３００の位置合わせ等に用いる凹部３３０が設けられている。本形態において、教示用治具３００は、ワークＷより厚いアルミニウム板である。

【0053】

教示用治具３００において、辺３０１と辺３０３とが形成する第１角部３０６には穴３１６ａが形成され、辺３０２と辺３０３とが形成する第２角部３０７には穴３１７ａが形成され、辺３０２と辺３０４とが形成する第３角部３０８には穴３１８ａが形成され、辺３０１と辺３０４とが形成する第４角部３０９には穴３１９ａが形成されている。また、穴３１６ａと穴３１９ａとの中間には穴３１５ａが形成されている。

【0054】

ここで、穴３１６ａと穴３１７ａとはＹ軸方向における位置が等しく、穴３１８ａと穴３１９ａとはＹ軸方向における位置が等しい。また、穴３１７ａと穴３１８ａとはＸ軸方向における位置が等しく、穴３１５ａと穴３１６ａと穴３１９ａとはＸ軸方向における位置が等しい。従って、教示用治具３００では、互いに交差する２方向であるＸ軸方向およびＹ軸方向に複数の穴が配列されている。それ故、カメラ１５０によって、教示用治具３００の全面を撮像すれば、穴３１５ａ、３１６ａ、３１７ａ、３１８ａ、３１９ａを基準点として、画像上の第１座標を設定することができる。ここで、穴３１５ａ、３１６ａ、３１７ａ、３１８ａ、３１９ａのうち、少なくとも、３つの穴３１６ａ、３１７ａ、３１８ａを基準点とすれば、画像上の第１座標を設定することができる。それ故、検査工程において、カメラ１５０によって、ワークＷの全面を撮像した際、欠陥が発見できれば、第１座標上の欠陥位置を特定することができる。

【0055】

本形態においては、図８に示すように、穴３１５ａ、３１６ａ、３１７ａ、３１８ａ、３１９ａはいずれも、深さ方向の途中位置に環状面３１０を形成するように深さ方向の途中位置で内径が切り換わった段付き穴である。より具体的には、穴３１５ａ、３１６ａ、３１７ａ、３１８ａ、３１９ａはいずれも、教示用治具３００の下面で開口する第１穴３１１と、第１穴３１１より大きな径で教示用治具３００の上面で開口する第２穴３１２とを備えており、第１穴３１１と第２穴３１２とは連通している。従って、カメラ１５０で教示用治具３００を撮像した際の環状面３１０の像から導いた中心を基準点にして第１座標を設定することができる。従って、カメラ１５０で撮像した際、穴３１５ａ、３１６ａ、３１７ａ、３１８ａ、３１９ａを確実に検出することができる。また、環状面３１０は、教示用治具３００の環状面３１０の高さ位置は、検査用ワーク載置面１１０にワークＷを載置した際のワークＷの上面の高さ位置と等しい。このため、ワークＷを実際に撮像する条件と同一の条件で教示工程を行うことができる。

【0056】

本形態では、図７に示すように、穴３１５ａ、３１６ａ、３１９ａの周りには、さらに複数の穴３１５ｂ、３１６ｂ、３１９ｂが形成されている。従って、第１座標教示工程を行う際、教示用治具３００には、図７に一点鎖線Ｐで示すように、穴３１５ａ、３１６ａ、３１９ａに重なるように、ラインスキャンカメラ１５１の１ライン分の撮像範囲が穴３１５ａ、３１６ａ、３１９ａに重なったとき、撮像範囲が延在する主走査方向、および主走査方向に対して交差する副走査方向の双方向に穴３１５ａ、３１５ｂ、３１６ａ、３１６ｂ、３１９ａ、３１９ｂが複数含まれていることになる。従って、第１座標教示工程の最初の段階で、教示用治具３００に対するラインスキャンカメラ１５１の撮像範囲の傾きを検出することができる。それ故、教示用治具３００に対するラインスキャンカメラ１５
１の撮像範囲の傾きが大きい場合には、図６に示す傾き調整部２３５で位置決めローラ２３４の位置を調整すれば、第１座標教示工程の最初の段階で、教示用治具３００に対するラインスキャンカメラ１５１の撮像範囲の傾きを是正することができる。それ故、検査部に対して、第１座標を適正に教示することができる。

【0057】

（第２座標教示工程）
図９は、図７に示す教示用治具３００を第２座標教示工程で用いる際の様子を示す説明図である。図１０は、図７に示す教示用治具３００を用いた第２座標教示工程の説明図である。

【0058】

マーキング用ワーク載置面２に載置するワークＷ上の第２座標を第１座標に対応するようにＸ軸駆動機構１１およびＹ軸駆動機構１２に教示させる第２座標教示工程では、マーキングヘッド５０に凸部および凹部のうちの一方からなる第１位置決め部５１０を設け、教示用治具３００には、凸部および凹部のうちの他方からなる複数の第２位置決め部３８０を設け、第１位置決め部５１０に第２位置決め部３８０が嵌った位置を基準に第２座標を教示する。従って、教示用治具３００には、互いに交差するＸ軸方向およびＹ軸方向に複数配列させる。

【0059】

本形態では、図９および図１０に示すように、第２座標教示工程を行う際、第１位置決め部５１０は凹部からなり、教示用治具３００の穴３１５ａ、３１６ａ、３１７ａ、３１８ａ、３１９ａには、凸部からなる第２位置決め部３８０を構成するためのピン３８５が円筒状の部材３８６を介して固定される。

【0060】

また、マーキングヘッド５０では、第２座標教示工程を行う際、マーキングヘッド５０から少なくもマーキングペン５が外される一方、凹部からなる第１位置決め部５１０が設けられた部品５１５がマーキングヘッド５０に取り付けられる。より具体的には、図５に示す第１部材５２１、およびストッパ５２３を外す一方、部品Ｂ５１５を第２部材５２２にボルト５９２によって固定する。この状態で、第１位置決め部５１０は、回転中心軸線Ｌ上に位置する。

【0061】

本形態では、教示用治具３００の穴３１５ａ、３１６ａ、３１７ａ、３１８ａ、３１９ａのうち、少なくとも、穴３１６ａ、３１７ａ、３１９ａに対してピン３８５を固定して第２位置決め部３８０を構成し、マーキングヘッド５０を手動で移動させて第１位置決め部５１０に第２位置決め部３８０が嵌った位置を基準に第２座標を教示する。

【0062】

このように本形態では、マーキングヘッド５０に設けた第１位置決め部５１０が、教示用治具３００に設けた第２位置決め部３８０に嵌った位置を基準に第２座標を教示するため、第２座標を適正に設定することができる。従って、平板状のワークＷの欠陥位置に適正にマーキングを行うことができる。また、第１座標教示工程と第２座標教示工程とにおいて共通の教示用治具３００を用いるため、第１座と第２座標とが適正に対応する。従って、マーキング装置１の制御部（図示せず）が第１座標を第２座標に変換してＸ軸駆動機構１１およびＹ軸駆動機構１２を制御すれば、検査部１００で発見された欠陥位置に適正にマーキングを施すことができる。

【0063】

［その他の実施の形態］
上記の実施の形態において、第１位置決め部５１０を凹部とし、第２位置決め部３８０を凸部としたが、第１位置決め部５１０を凸部とし、第２位置決め部３８０を凹部としてもよい。

【0064】

上記の実施の形態において、マークＭは、周方向の一部Ｍ０が欠落した円弧状であった
が、円形のマークＭを付す構成であってもよい。また、上記の実施の形態において、マークＭを付す際、マーキングペン５を回転させる構成であったが、マーキングペン５を回転させずにペン先５ａをワークＷに当接させるタイプのマーキング装置において、ペン圧を調整する場合に本発明を適用してもよい。

【符号の説明】

【0065】

１…マーキング装置、２…マーキング用ワーク載置面、５…マーキングペン、５ａ…ペン先、１０…マーキングユニット、１１…Ｘ軸駆動機構、１２…Ｙ軸駆動機構、１３…パネル搬送機構、２０…ベース、３０…上下駆動機構、３１…流体圧シリンダ装置、４０…可動ブロック、４１…筒状部材、５０…マーキングヘッド、５１…ペンホルダ、５２…内側部材、５３…ラジアル軸受、５４…外側部材、６０…監視装置、７０…回転駆動機構、７１…ロータリーアクチュエータ、８０…キャップ、９０…ペン圧調整機構、９４…コイルバネ、９５…圧縮コイルバネ、１００…検査部、１１０…検査用ワーク載置面、１５０…カメラ、１５１…ラインスキャンカメラ、２００…ワークホルダ、３００…教示用治具、３０６…第１角部、３０７…第２角部、３０８…第３角部、３０９…第４角部、３１５ａ、３１５ｂ、３１６ａ、３１６ｂ、３１７ａ、３１８ａ、３１９ａ、３１９ｂ…穴、３１０…環状面、３８０…第２位置決め部、３８５…ピン、５１０…第１位置決め部、５１５…部品、５２１…第１部材、５２２…第２部材、Ｇ…自重、Ｌ…回転中心軸線、Ｌ０…中心軸線、Ｍ…マーク、Ｓ…付勢力、Ｗ…ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】